株式会社大塚製作所

真空脱泡機・真空含浸装置・他真空産業機器のパイオニア・・・・昭和8年からの技術

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真空脱泡機とは

【はじめに】
 真空脱泡に必要性がでてきた要因としては、フィルム、シート、成型などが合成樹脂で製造されているに至ったことが上げられます。 真空脱泡とは、真空中に樹脂液を封入してその中に含まれる空気を除くことをいいます。その結果、ピンホール、ブローホールが除去され、完成されたフィルムやシート、成型品ができあがります。
 しかし現在、種々の問題点が掲示されてきました。それは、脱泡とは樹脂液中に含まれる気体を取り除く作業ですが、微細な混入気体となる樹脂と一体化されていて細胞状態をなし、これが製品となる前、熱処理されるとき集合してピンホール、ブローホールを造ることになります。そのため脱気→脱泡→脱胞順に完成度が移ります。
  @ 脱気は樹脂液の表面張力を破るに至らず、樹脂液中に含まれる気体を取り除くことよりも、
    表面上及び空間を真空にするに止まる。
  A 脱泡は2次的に混入する気体を除くが、微細な細胞状気体まで取り除くに至らないものをいう。
  B 脱胞(*)とは一応完成されたものをいい、特に細胞状気体までも処理されたものを指す。
    (*)現在では脱泡と脱胞を区別しないのが一般的で、当社でも「脱泡」で統一しております。
 この他にも混錬の問題、レジンと溶剤の化学変化、安定剤の使い方などがあります。現段階におきましては種々の問題点をかかえ、いまだ未完成のまま各ユーザーが試行錯誤の状態で製品化しているのが現状です。

【真空の特色】
 真空とは空気のない状態をいいます。空気が無いとは、O2,N2,Ar,CO2,Ne,He,Kr,Xeなどの分子がなくなる状態であり、これら分子の数は22.4L(1モル)中に約6×10^20個存在しています。この集合体が海面上で造る圧力が760mmHg、すなわち水銀を760oだけ押し上げる力になります。これを我々は常圧と称し、ゲージにおいてこれを0と置き換えています。この760oHgが減圧になることで、760oHgだけ完全にマイナスになれば完全真空となりますが、これは現在においては不可能になります。なぜならば通常、常圧の中では22.4L中に6×10^20個の分子が存在しています。この分子の数を6×10^10個に減少するのに10^−10oHgまで下げる必要があります。それゆえに超高真空の分野に入ってもまだ分子数をゼロにできないのが現状です。
 それではなぜ真空としての利用価値があるかといいますと、あくまでも大気中の分子を取り除く作業をすることと、1気圧の減圧によって沸点が下がること、そのほか真空中では、化学的にはかなり制御された状態を保つことなどを有利に使用することであると思われます。
【真空脱泡の方法】
 真空では気体を取り除く作業は塩ビゾルの使用が盛んになるとともに発展してきました。当初、真空脱泡は真空中にゾルを注入することで気泡を除けると判断されていました。しかし現在、化学の分野で品質向上と相まって種々のレジンと可塑剤が出現し、粘度、表面張力、流動性などの違いによって、単に真空中に封入するだけでは完全に脱泡できなくなってきました。
 そこで第一段階としてゾルを薄く延ばし、真空との出会いを体積あたり多く取るようにしたものが流下式真空脱泡になります(A型脱泡機等)。但し、この流下式の場合はできるだけ粘度が低く、流動性の良いものでなければならなりません。また表面張力もできるだけ低いものの方が良しとされます。
 粘度が高いもの、又は表面張力が高いものは、発生する気泡を物理的にある程度壊す能力を持ったものではいと良い脱泡は得られません。そのために攪拌脱泡が考案されました(B型、BE型、BD型等)。
 この原理は真空中にゾルを入れて機械的に攪拌し、ゾルの気泡を集合させこれを壊す作業を同時にするものです。この攪拌脱泡になるとかなりの粘度まで可能ですがMax50,000cps程度だと思われます。もしこれ以上粘度が高かったり流動性の低いものであれば、混合攪拌脱胞となりブレンダタイプのものとなります(HK型他)。混合攪拌脱泡になればモーターのパワーと主軸の太さによっては、かなりの高粘度まで脱泡が可能となります。

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